Question

8．图1表示细胞生物遗传信息传递的某过程，图2表示DNA结构片段．请回答下列问题：

（l）图1所示的遗传信息传递过程中不同于图2的碱基互补配对方式是A-U．
（2）若把图2所示DNA放在含¹⁵N的培养液中复制3代，子代中含¹⁴N的DNA所占比例为$\frac{1}{8}$．
（3）某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式是全保留还是半保留进行了探究（已知全保留复制中子代DNA均由两条子链构成，培养用的细菌大约每20min分裂一次，产生子代）．请据图3回答下列问题：
实验三的离心结果：如果DNA位于$\frac{1}{2}$重带和$\frac{1}{2}$轻带位置，则是全保留复制；如果DNA位于全中带位置，则是半保留复制．为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析，如果DNA位于$\frac{1}{4}$轻和$\frac{3}{4}$重（位置及比例）带位置，则是全保留复制；如果DNA位于$\frac{1}{2}$中和$\frac{1}{2}$重（位置及比例）带位置，则是半保留复制．
（4）某卵原细胞（2N=4）中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被¹⁵N 标记，该卵原细胞在¹⁴N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有¹⁵N标记的染色单体有4条；减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有¹⁵N标记的染色体有0或2或4条．其产生含有¹⁵N标记的卵细胞的概率为$\frac{3}{4}$．

Answer 1

分析 分析图1：图1表示细胞生物遗传信息传递某过程，其中左链含有碱基U为RNA链，且正在合成该链，右链含有碱基T，为DNA链，因此图1表示转录过程．其中a为磷酸二酯键，是限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶的作用对象．
分析图2：图2表示DNA结构片段，其中配对的两个碱基之间的化学键为氢键，是解旋酶的作用对象．

解答 解：（1）图1表示转录过程，其碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C，而图2中碱基配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C，因此图1所示的遗传信息传递过程中不同于图2的碱基互补配对方式是A-U．
（2）图2DNA分子的两条链中一条链含有¹⁵N，另一条链含有¹⁴N，将放在含¹⁵N的培养液中复制3代，根据DNA分子半保留复制特点，子代中含¹⁴N的DNA所占比例为$\frac{1}{{2}^{3}}$=$\frac{1}{8}$．
（3）含¹⁵N的细菌在含¹⁴N的培养基上培养20min，即细菌繁殖一代，DNA进行半保留复制，产生的两条子代DNA均含¹⁴N和¹⁵N，离心后位于中带．含¹⁴N的细菌在含¹⁵N的培养基上培养40min，即细菌繁殖两代，如是DNA进行全保留复制，则只含¹⁴N的DNA位于轻带占$\frac{1}{4}$，只含¹⁵N的DNA位于重带占$\frac{3}{4}$；如果DNA进行半保留复制，则含¹⁴N和¹⁵N的DNA位于中带且占$\frac{1}{2}$，只含¹⁵N的DNA位于重带且占$\frac{1}{2}$．
（4）某卵原细胞（2N=4）中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被¹⁵N标记，该卵原细胞在¹⁴N的环境中进行减数分裂，该过程中DNA只复制了一次，根据DNA半保留复制特点，减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中有2条染色体共4条染色单体被¹⁵N标记．减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离，分别移向细胞两极，且染色体移向细胞两极的过程是随机的，所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中所含有的被¹⁵N标记的染色体数是0或1或2；减数第二次分裂后期由于着丝点分裂，1条染色体形成2条子染色体，因此处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有¹⁵N标记的染色体有0或2或4条，其产生含有¹⁵N标记的卵细胞的概率为$\frac{3}{4}$．
故答案为：
（1）A-U    
（2）$\frac{1}{8}$
（3）半保留   $\frac{1}{4}$轻和$\frac{3}{4}$重   $\frac{1}{2}$中和$\frac{1}{2}$重
（4）4    0或2或4     $\frac{3}{4}$

点评 本题结合图解，考查DNA分子的复制、遗传信息的转录和翻译，要求考生识记DNA分子复制的过程，掌握探究DNA分子半保留复制的探究实验；识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识，能结合图中信息准确答题．